反演卷云激光雷达比的新方法
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张亚宜(1964-),女,陕西西安人,工 程师.主要研究方向为信号处理、空管监视技术.

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国家科技支撑计划(2011BAH24B10)资助项目 , 赵嶷飞 (中国民航大学 天津市空管运行规划与安全技术重点实验室,天津 300300)


A novel method of determining the lidar ratio in cirrus clouds
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    摘要:

    激光雷达比(消光系数与后向散射系数之比)是 卷云的重要光学特性之一,提出了一种通过 Mie散射激光雷达回波信号反演卷云激光雷达比的新方法。以云底气溶胶的消光系数 和卷云的光学 厚度两个参量为约束条件,构建以云顶气溶胶的消光系数和卷云的激光雷达比为未知参量的 非线性方程 组,采用粒子群算法求非线性方程组的数值解,同时获得云顶气溶胶的消光系数和卷云的激 光雷达比。使 用Mie散射激光雷达真实回波信号进行了实验验证,结果表明,本文方法是有效的,并且具 有迭代次数少、收敛速度快的优点。

    Abstract:

    The lidar ratio (the ratio of the extinction coefficient and the back scattering coefficient) is an important optical parameter.A novel method of Mie scattering lidar to determine averaged lidar ratio in cirrus clouds is proposed.This method takes two parameters of cloud bottom aerosol extinction c oefficient and the optical thickness of the cirrus as constraints,constructing the nonlinear equation tha t contains two unknow parameters which are the aerosol extinction coefficient of cirrus′s top and the lidar rati o of cirrus.Then,by the use of the particle swarm optimization algorithm,the extinction coefficient of the cirrus ′s top and the lidar ratio of cirrus clouds are acquired.The experiment based on the proposed method is carried on, using the real return signals of the ground-based lidar.It′s turned out that the proposed approach is effecti ve,with the advantages of fewer iterations and faster convergence of iteration.Therefore,it has a good appl ication prospect.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

张亚宜,赵嶷飞.反演卷云激光雷达比的新方法[J].光电子激光,2013,(9):1768~1773

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  • 收稿日期:2013-01-11
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